Datowanie Radiowęglowe              Wersja internetowa

Adam Walanus, Tomasz Goslar, 2009, Wydawnictwo AGH, str. 148              Home       14C

okładka 1:1         Do kupienia (18zł) w sklepie internetowym Wydawnictwa, oraz:

  • Kiosk AGH w łączniku między A-1 i C-1, 30-059 Kraków, al. Mickiewicza 30, tel. (012) 634 46 40
  • Księgarnia Techniczna, 31-128 Kraków, ul. Karmelicka 36, tel. (012) 422 48 09
  • Główna Księgarnia Naukowa, 31-118 Kraków, ul. Podwale 6, tel. (012) 422 37 17
  • 'marka Marka" Biblioteka Główna AGH, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 698 064 307
  • Sklep "Piotruś Pan", 30-072 Kraków, ul. Budryka 7

W Wydawnictwie AGH ukazał się podręcznik będący zaktualizowaną, poprawioną i rozszerzoną wersją podręcznika Wyznaczanie wieku metodą 14C, dla archeologów tych samych autorów, wydanego w Wydawnictwie Uniwersytetu Rzeszowskiego w 2004 r.

Wstęp

Metoda 14C datowania bezwzględnego wykorzystywana jest w wielu dziedzinach nauki dotykających przeszłości. Przeszłości odległej, jak dla historyka, a bliskiej z punktu widzenia geologa. Rozległość perspektyw badawczych, od humanistycznej archeologii do, dość ścisłych metod używającej geologii, poprzez paleogeografię i paleobotanikę, nie ułatwia zadania przedstawienia zasad działania fizycznej metody pomiaru wieku. Metody niełatwej, gdyż „wyśrubowanej” do maksimum osiągalnej dokładności, co wymaga stosowania niebanalnych metod, jak kalibracja, i niebanalnej, statystycznej interpretacji wyniku pomiaru.

Rzeczy te tłumaczone są tu od podstaw, na ile się da przy zachowaniu rozsądnej objętości tekstu. Podręcznik ma wyraźny aspekt praktyczny, jeden z autorów jest praktykiem datowania, drugi praktykiem dydaktyki metod ścisłych dla przyrodników. Dość dogłębnie wyjaśniane są też aspekty metodyczne związane z probabilistyczną interpretacją dat. Są to jednak ogólne zagadnienia metody naukowej i w niniejszym podręczniku poświęcono im więcej miejsca niż fizycznym problemom pomiarowym. W literaturze archeologicznej spotyka się na przykład bardzo zaawansowane wnioskowania bayesowskie, trudno więc, by w tego typu publikacji jak poniższa o tym nie wspomnieć. Z drugiej strony przyrodnicy standardowo posługują się metodami statystycznymi. Nie oznacza to jednak, że założono, iż Czytelnik wiedzą taką dysponuje.

Forma podręcznika podporządkowana jest celowi maksymalnej użyteczności dla czytelnika zaawansowanego, ale oczywiście i dla początkującego. Dlatego zagadnienia szczegółowe odesłane są do licznych i obszernych Uzupełnień. Mniejszą czcionką podane są dalej idące wyjaśnienia, które można pominąć bez utraty ciągłości treści. Liczne ilustracje opatrzone obszernymi podpisami powinny ułatwić „wyrywkowe” czytanie, które chyba jest coraz częstszym sposobem pozyskiwania wiedzy. Godząc się z takim podejściem, zrezygnowano z numerowania rozdziałów i rysunków, ponumerowane są za to strony, czego nie można powiedzieć o głównym dziś źródle wiedzy, WWW.

W stosunku do poprzedniej publikacji autorów (Walanus, Goslar 2004), poniższy podręcznik zawiera uaktualnioną krzywą kalibracyjną, co powinno mu zapewnić względnie długą ważność, nawet w ścisłym sensie liczbowym. Liczne są też uzupełnienia i korekty, za których dużą część autorzy winni są podziękowania Recenzentom, w osobach profesorów Kazimierza Różańskiego, Stanisława Hałasa i Heleny Hercman.

Terminologia: „datowanie” czy „pomiar wieku”?
Fizyczny pomiar wieku próbki węgla nazywany jest często datowaniem. Słowo to jest kalką z angielskiego „dating”.
Data, datowanie, datacja oznacza określenie czasu z dokładnością do dnia, jednoznacznie odnosi się do kalendarza. Takie jest też potoczne rozumienie słowa data, datownik. Przykłady dat to: 23 grudnia 1949 (data Science ze słynnym artykułem Arnolda i Libby’ego), 15 lipca 1410 itp. Nikt spoza kręgu użytkowników metody 14C nie powie, że określenie czasu: „między 1450 a 1500” jest określeniem daty. Słowo data sugeruje właściwie nawet jednodniową precyzję, co jest w tym przypadku szczególnie szkodliwe, gdyż dokładność pomiaru wieku metodą 14C dalece odbiega od wartości ±1 dzień; jest konkretnie 10 tysięcy razy gorsza. Co prawda, w kontekście historycznym mówi się o datach w sensie lat (1410, 1683, 1791), jednak metoda 14C nigdy (samodzielnie) nie osiąga dokładności rocznej.
Określanie wieku metodą 14C niewątpliwie można nazwać pomiarem, choć jest ono bardziej skomplikowane od typowych pomiarów wykonywanych w technice. Słowo „oznaczenie” dotyczy raczej klasyfikacji albo nazywania, np. przyporządkowanie roślinie nazwy gatunkowej, czyli „oznaczenie” jej nazwą. Wyznaczanie lub oznaczanie wieku metodą pomiaru koncentracji radiowęgla można nazwać datowaniem ze względu na element kalibracji obecny w procedurze pomiarowej (patrz Kalibracja, str. 35). W kalibracji używa się próbek wzorcowych. Oznacza to, że pomiar jest wtedy, w pewnym sensie przyporządkowaniem próbki rzeczywistej, którejś z próbek wzorcowych, co przypomina sens słowa „oznaczanie”. Ponieważ wiek próbek wzorcowych, w zasadzie ma dokładność roczną, słowo datowanie zyskuje pewne uzasadnienie.

Spis treści
WSTĘP
ZASADA METODY 14C
Obiekty podlegające analizie metodą 14C
Zakres wieku obejmowany przez metodę 14C
Konwencje podawania wyników datowania
Terminologia: „datowanie” czy „pomiar wieku”?
PODSTAWY METODY
Prosty, praktyczny model procesów leżących u podstaw metody 14C
Prawo rozpadu
Pochodzenie 14C
Szybkość produkcji 14C a stężenie 14C
Inne izotopy kosmogeniczne
Techniki pomiaru stężenia 14C
Technika AMS, akceleratorowa
Technika liczników proporcjonalnych, GPC
Technika scyntylacyjna, LSC
Niepewność pomiarowa
Przykład przedziału niepewności
Normalny rozkład prawdopodobieństwa (rozkład Gaussa)
Odchylenie standardowe
Prawdopodobieństwo
Probabilistyczna interpretacja konwencjonalnego wyniku pomiaru
Porównywanie dwóch wyników pomiaru wieku
Niepewność niepewności
Wiek „nieskończony”
KALIBRACJA METODY 14C
Pojęcie kalibracji
Dendrochronologia i inne niezależne „zegary” przyrodnicze
Idea kalibracji metody radiowęglowej
Kalibracja z uwzględnieniem niepewności pomiarowej
Interpretacja kalibrowanego wyniku pomiaru 14C
Czy wynikiem datowania 14C mogłaby być jedna liczba?
Twierdzenie Bayesa
Prawdopodobieństwo subiektywne
Plateau krzywej kalibracyjnej
Zdolność rozdzielcza metody radiowęglowej
Metoda „wiggle matching”
Kalibracja do końca, czyli do 50 tys. lat
Ograniczenia geograficzne krzywej kalibracyjnej
PRZYKŁADY DATOWAŃ
Renifer z Mazur
Jeszcze trochę o kościach
Seria dat: argument w ocenie reprezentatywności próbek
O efekcie bombowym w kalibracji dat 14C i o modelach wiek-głębokość
Masa dat
Rozkład przestrzenny dat
Data a datowanie - wiek próbki a wiek obiektu archeologicznego
Kontekst archeologiczny
Trzy źródła rozciągłości w czasie
Uwzględnianie dodatkowej informacji
Ograniczenie wieku od dołu (terminus ante quem)
Określanie granic fazy na podstawie wieku sekwencji obiektów
Łączny wynik wielu pomiarów (neolityczne stanowisko w Osłonkach)
Seria podobnych wyników (stanowisko górnopaleolityczne)
Autentyczność Całunu Turyńskiego
PRZYGOTOWANIE PRÓBEK DO POMIARU
Czy wystarcza jedna próbka?
Pobieranie próbek
Materiały nadające się do pomiaru
Drewno, węgle drzewne, nasiona i inne roślinne szczątki makroskopowe
Torfy, osady jeziorne, gleby kopalne
Kości
Muszle
Wielkość obiektów do pomiaru (masa próbek)
Wstępna preparatyka próbek w laboratorium radiowęglowym
Węgiel drzewny
Drewno
Kości
Muszle i inne węglany
UZUPEŁNIENIA
Krzywa kalibracyjna
Tabela
Krzywa kalibracyjna
Dokładność krzywej kalibracyjnej
Porównanie krzywej kalibracyjnej IntCal04 z IntCal98
Formularz opisu próbki
Korekcja wieku ze względu na frakcjonowanie izotopowe
Efekt rezerwuarowy (twardej wody)
Obieg węgla w przyrodzie
Efekt Suess’a (efekt przemysłowy)
Historia metody 14C
Rozwój techniki pomiarowej
Dostrzeżenie konieczności kalibracji metody
Czasopisma i konferencje radiowęglowe
Międzylaboratoryjna kontrola pomiarów
Laboratoria radiowęglowe
Poznań
Gliwice
Inne laboratoria polskie
Kraków, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej
Łódź, Muzeum Archeologiczne i Etnograficzne
Laboratoria niemieckie (wybrane)
Inne laboratoria europejskie (wybrane)
Laboratoria w USA (wybrane)
Słownik symboli laboratoriów
LITERATURA
INDEKS HASEŁ

Indeks haseł: 10Be, 21 13C, 22, 23, 126 1950 rok, 12 230Th/234U, 38 5568 lat, 130 5730 lat, 11, 18, 19 68%, 27, 29, 41, 42, 76, 80 95%, 11, 27, 29, 41, 43, 45, 46, 74, 76 a posteriori, 49, 75, 76 a priori, 49, 74, 80 AAA, 90 AD/BC, 12 akceleratorowa technika, 23, 89 AMS, 22, 23, 86, 89, 130 atomy 14C, 19, 20, 21, 22, 50, 126 azot, 20 b2k, 13 Bayes, 42, 47, 49, 74 BC, 12 before present, 12 benzen, 25 BP, 12 C3/C4, 126 Całun Turyński, 10, 71, 80, 84, 88 celuloza, 90 chi-kwadrat, 57 CO2, 22, 129 conv, 12 CQL, 75 cząstka beta, 25 data, 13 datowanie, 13 delta 13C, 126 dendrochronologia, 17, 36, 55 diagenetyczne węglany, 92 dopasowanie, 56 dwa sigma, 29, 43, 58, 76 dwutlenek węgla, 10, 22, 25, 32, 90, 129 dyskretny, 13 Dżeser, 129 EDTA, 91 efekt bombowy, 16 efekt rezerwuarowy, 127 efekt Suessa, 129 efekt twardej wody, 127 Excel, 79 flattenings, 51 fotopowielacz, 25 frakcja, 22, 81, 86 frakcjonowanie izotopowe, 22, 126 fulwowe, 81, 90 funkcja gęstości, 28, 41 Gauss, 26, 32, 40 Gd, 133 Gdańsk, 133 Geochronometria, 131 Gliwice, 133 GPC, 25 grafit, 22, 32 H2O2, 92 H3PO4, 92 halsztacka kultura, 52 HCl, 87, 90 HCOOH, 91 hipoteza zerowa, 30 holocen, 17, 37, 63, 82 huminowe, 81, 87, 90 IAEA, 131 IntCal04, 59, 93, 94, 118, 120, 124, 128 jądro atomowe, 17, 20, 25 jądrowe reakcje, 19 kalendarzowy wiek, 35 kalibracja, 35 kolagen, 10, 22, 63, 87, 91, 126 komendy OxCal, 75 kontekst archeologiczny, 72 konwencjonalny wiek, 12, 23, 29, 35, 38, 39, 46, 51, 56, 75, 80, 116, 126 koralowce, 37, 85 korekcyjny czynnik, 32 kosmogeniczne, 21 kości, 87 kras, 88, 92 krzywa dzwonowa, 28 krzywa Gaussa, 26, 28, 32 lateńska kultura, 52 Libby, 129 licznik proporcjonalny, 25 licznik scyntylacyjny, 25 lignina, 90 losowość, 17, 26, 74, 77, 78, 79 LSC, 25 makroszczątki roślinne, 86 Marine04, 128 masa próbki, 89 MCMC, 74 mediana, 46, 47 mezolit, 52 międzylaboratoryjna kontrola, 131 młodszy dryas, 50 moda, 46 Monte Carlo, 74 muszle, 92 NaClO3, 91 NaOH, 87, 90 neolit, 76 neutron, 20 nieskończony wiek, 11, 33 niesymetryczny błąd, 33 odchylenie standardowe, 28 odmłodzenie, 31, 82 odstająca wartość, 32 okres połowicznego zaniku, 18, 21 otwornice, 85 outlier, 32 OxCal, 39, 40, 57, 74, 75, 119 paleolit, 78 palinologia, 86 PDB, 126 pelletron, 23 pH, 87 plateau, 50, 51, 52 postarzenie, 31, 87, 88, 127 poziom istotności, 42 Poznań, 133 prawdopodobieństwo, 26, 27, 28, 48 prawo rozpadu, 17 promieniowanie kosmiczne, 9, 16, 21 proton, 20 pyłek roślin, 86 Quantulus, 134 Radiocarbon, 131 rok zwrotnikowy, 13 rozkład Gaussa, 26 rozkład normalny, 26 rozkład Poissona, 48 ROZKŁAD.NORMALNY, 79 rozpad promieniotwórczy, 18 scyntylator, 25 sekwencja, 66, 75 sigma, 28, 29, 32, 56, 132 skrobia, 90 słońce, 19, 50 strukturalne węglany, 91 subiektywne, 49 średni czas życia, 11 średnia, 80 średnia ważona, 83 T>, 33 T1/2, 18 terminus ante quem, 74 tło, 33, 90 tryt, 21 upwelling, 60, 128 VIRI, 132 Waikato, 85 wartość oczekiwana, 28 warunkowe prawdop., 48 warwy, 37, 59 węglan diagenetyczny, 88 węglan strukturalny, 88 węglany, 92 wiggle matching, 55 wosk, 90 zanieczyszczenie, 83 zlodowacenie, 37, 50 żywica, 90

 

Strona główna Main page